Как магнитное поле раскрутило цилиндр
Металлический цилиндр мог вращаться, хотя его никто не касался: рядом с ним меняли направление тока в катушках, и вместе с током менялось магнитное поле. Если катушки расположить так, чтобы поле последовательно поворачивалось, оно как бы «увлекало» цилиндр за собой.
Вихревые токи превращали поле в движение
Цилиндр был проводником. Когда магнитное поле вращалось относительно металла, внутри него возникали замкнутые электрические токи — вихревые токи. Их магнитное поле взаимодействовало с внешним и создавало вращающий момент. В результате цилиндр начинал следовать за полем, немного отставая от него: без этого отставания вихревым токам было бы не от чего возникать.
Так работает индукционный двигатель — электродвигатель, в котором токи в роторе, вращающейся части, появляются не от прямого подключения к источнику, а наводятся магнитным полем. Никакого скрытого механического привода для передачи усилия не требуется: энергию переносит само поле.
От эффекта к практическому двигателю
Этот принцип стал важен для электротехники потому, что позволяет вращать простую металлическую деталь без щёток и контактов между неподвижной частью и ротором. Катушки статора, то есть неподвижной части двигателя, создают вращающееся поле, а ротор получает движение за счёт наведённых в нём токов.
Цилиндр не может бесконечно догонять поле: если сравняется с ним по скорости, относительное движение исчезнет и наведённый ток ослабнет. Поэтому рабочий ротор всегда немного отстаёт — небольшая разница, благодаря которой бесконтактная передача энергии и продолжает крутить его.
